JP2008508522A - 流体を自動的に取り扱うためのカートリッジおよび流体処理システムならびに流体処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書においては、容器(例えば、チューブ、バイアル、ジャー、ボトル、等)に関して使用される『シールされている』という用語は、容器の開口が、キャップやメンブランや隔壁やシール部材等によって被覆または閉塞されている状況を意味している。『キャップ付き容器』は、シールされた容器(すなわち、シール容器)の一例である。
本発明は、例えば血液や血清やあるいは他の生物学的流体といったような流体の自動的な取扱いのために使用し得るような、カートリッジ、システム、および、方法に関するものである。有利には、ある種の実施形態においては、本発明は、生物学的危険物質に対する露出というリスクを低減することができ、および/または、サンプルの完全性を損ないかねないエラー発生というリスクを低減することができ、および/または、流体サンプルの取扱いに関して要求される研究所作業者の労力を低減することができる。
カートリッジは、シール容器から流体サンプルを抽出し得るように構成することができる。驚くべきことに、一実施形態においては、カートリッジは、カートリッジまたは容器から流体(例えば、エアロゾルといったような流体)を放出することなく、シール容器を通風し得るように構成することができる。つまり、そのような実施形態においては、カートリッジは、容器の内部をその周囲雰囲気に対して連通させる1つまたは複数のフィルタ付きコンジットを備えることができる。そのようなフィルタ付きコンジットは、相対的な負圧を有した容器内への流体連通をもたらすことができる、あるいは、相対的な正圧を有した容器からの流体連通をもたらすことができる。そのような流体連通は、容器とその周囲雰囲気との間において圧力を等しくすることができる。そのような構成は、例えば生物学的危険物質を含有している容器といったような容器からのエアロゾルの放出を防止することができる。これにより、研究所作業者に対して、追加的な安全性を付与することができる。
一実施形態においては、カートリッジは、装置の構成部材とすることができる。装置は、流体レセプタクルという態様とされたカートリッジを備えることができる。流体レセプタクルは、シール容器からサンプル(例えば、流体サンプル)を抽出し得るように、構成することができる。流体レセプタクルは、少なくとも1つの穿孔システムと、リザーバと、ベントシステムと、充填システムと、を備えることができる。そのような実施形態においては、ベントシステムは、シール容器と周囲雰囲気との間の流体連通を提供し得るように、構成することができる。充填システムは、シール容器とリザーバとの間における流体移動を提供し得るように、構成することができる。穿孔システムは、シール容器内に侵入し得るように、構成することができる。リザーバは、流体サンプルを収容し得るように、構成することができる。装置は、複数の流体レセプタクルを備えることができる。
図1は、レセプタクル5という態様とされた本発明によるカートリッジの一実施形態を概略的に図示している。レセプタクル5は、穿孔システム7と、リザーバ9と、充填システム13と、ベントシステム11と、を備えてなる実施形態とされている。穿孔システム7は、シール容器へと侵入し得るように、構成することができる。例えば、穿孔システム7は、シール容器上の隔壁を穿孔し得るように、構成することができる。一実施形態においては、穿孔システムは、少なくとも1つのニードルを備えている。充填システム13は、リザーバ9内へとシール容器からの流体を移送し得るように、構成することができる。一実施形態においては、充填システム13は、リザーバ9内に負圧を生成することができ、これにより、穿孔システム7を通してレセプタクル5内へと流体を誘導することができる。
達成することができる。加えて、フランジ112および/またはグルーブ115は、フィン付きレセプタクル100を移動させ得る装置に対して連結することができる。
図10は、本発明によるカートリッジのラック201の一実施形態を概略的に図示している。カートリッジのラック201のこの実施形態は、支持体203と、複数の流体レセプタクル205と、を備えている。支持体203は、支持体217と、レセプタクル205を保持するためのレセプタクル保持部材215と、を備えている。
図12は、複数のシール容器のためのラックの一実施形態をなす容器支持体400に対して連結されたカートリッジアレイ300を概略的に図示している。この図においては、第1側方ハウジング402は、第2側方ハウジング412に対して係合したものとして図示されている。第1側方ハウジング402と第2側方ハウジング412とは、シール容器に関する複数の実施形態と、背の高いチューブ456と、背の低いチューブ458と、を支持している。この図示の実施形態においては、各々の側方ハウジングは、少なくとも1つの張出部材406と、少なくとも1つのガイドスロット409と、を備えている。ガイドスロット409および張出部材406を使用することにより、アセンブリ上において動作するシステム内において、容器支持体400とカートリッジアレイ300とを位置合わせすることができる。ガイドスロット409は、カートリッジアレイ300上のフィン103(図5において、カートリッジの底部上に図示されている)に対して係合することができる。ラッチ403を使用することにより、1つまたは複数のカートリッジアレイ300と第1側方ハウジング402と第2側方ハウジング412とを連結することができる。
本発明は、例えば血液や血清やあるいは他の生物学的流体といったような流体を取り扱うための方法を備えている。本発明による方法においては、本発明のカートリッジおよび/またはシステムを使用することができる。本発明による方法においては、シール容器(例えば、隔壁シール容器)とその周囲雰囲気との間において圧力を等しくすることができる、および/または、(容器からシール部材を取り外すことなく)シール容器からサンプルを抽出することができる、および/または、レセプタクル内へとそのサンプルを導出することができる。一実施形態においては、本発明による方法においては、周囲雰囲気に対してシール容器から流体(例えば、エアロゾルといったような流体)を放出することなく、流体サンプルを抽出することができる。
本発明による方法の実施形態は、図13を参照して説明することができる。図13は、カートリッジアレイ300に対して連結された容器支持体400を部分断面図によって概略的に図示している。方法のこの実施形態においては、容器支持体400内へとサンプルチューブ(例えば、456、458、506)を配置することができる。サンプルチューブは、識別バーコード(例えば、557、559、561)を備えることができる。本発明による方法においては、カートリッジアレイ300を容器支持体400に対して連結することができる。この連結は、配置の前においてもまた配置の後においても、行うことができる。連結に際しては、ラッチ403を使用することによって、容器支持体400に対してカートリッジアレイ300を係止することができる。図14は、ラッチ403を示している。
本発明は、例えば血液や血清やあるいは他の生物学的流体といったような流体を自動的に取り扱うに際して使用し得るようなシステムを備えている。本発明によるシステムの実施形態は、本発明によるカートリッジを操作し得るとともに、本発明による方法における自動化した実施形態を実行することができる。一実施形態においては、本発明によるシステムは、複数のシール容器のラックに対して連結されたカートリッジラックを操作することができる。有利には、ある種の実施形態においては、自動化したシステムは、シール容器のラックに対して連結されたカートリッジラックに対しての、高処理速度での取扱いを提供することができる。例えば、一実施形態においては、システムは、1時間あたりにつき最大で1000個というサンプル容器から任意の様々な所定容量(例えば、約50〜約1000μLといったような容量)のサンプルを抽出することができ、例えばマイクロタイタープレートといったような二次的容器内へと、サンプルの全部または一部を導出することができる。一実施形態においては、システムは、シール容器に対して連結されたカートリッジを、あるいは、シール容器のラックに対して連結されたカートリッジラックを、ひっくり返すことができる。
システムは、カートリッジおよび/または容器を取り扱い得るように、構成することができる。一実施形態においては、システムは、シール容器からサンプルを抽出することができる。例えば、システムは、カートリッジを操作することによって、シール容器からサンプルを抽出することができる。システムおよびカートリッジは、サンプルまたは容器を変更することなくシール容器からサンプルを抽出するようにして、一緒に動作することができる。つまり、容器は、サンプルを含有することなく、システムから効果的に回収することができ、貯蔵やさらなる処理に供することができる。
図16は、本発明による流体取扱いシステムの一実施形態を概略的に図示している。図示の実施形態は、ラックコンベヤ701と、識別システム703と、吸引システム705と、付加的な流体処理システム707と、流体導出システム709と、端部コンベヤ711と、を備えている。
7 穿孔システム
9 リザーバ
11 ベントシステム
13 充填システム
19 剛直な導管
25 第1ピストン
29 第2ピストン
31 フィルタ
33 第1ベントコンジット
35 第2ベントコンジット
37 ベントチャンバ
39 第2シール部材
41 バルブ付きベントシステム
43 ピストン式ベントシステム
Claims (31)
- 装置であって、
支持体と、複数の流体レセプタクルを、を具備し、
前記支持体が、前記流体レセプタクルを保持し得るよう構成さ、
前記流体レセプタクルが、シール容器からサンプルを抽出し得るよう構成され、
前記流体レセプタクルが、穿孔システムと、リザーバと、ベントシステムと、充填システムと、を備え、
前記ベントシステムが、前記シール容器と周囲雰囲気との間の流体連通を提供し得るように、構成され、
前記充填システムが、前記シール容器と前記リザーバとの間にわたっての流体移動を行い得るように、構成され、
前記穿孔システムが、前記シール容器内へと侵入し得るように、構成され、
前記リザーバが、前記サンプルを保持するように、構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記支持体が、支持体ボディと、複数のレセプタクル保持部材と、を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記流体レセプタクルが、前記穿孔システムと、前記リザーバと、前記充填システムと、バルブ付きベントシステムと、を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記穿孔システムが、剛直な導管を備え、
この剛直な導管が、前記シール容器から前記リザーバへの流体連通を提供し得るように、構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記リザーバが、リザーバハウジングを備え、
このリザーバハウジングが、流体チャンバを備えていることを特徴とする装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記充填システムが、第1ピストンを備え、
この第1ピストンが、往復移動可能であるように構成され、
前記第1ピストンが、前記リザーバハウジングに対してシール可能に係合していることを特徴とする装置。 - 請求項6記載の装置において、
前記第1ピストンが、第1シール部材を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記バルブ付きベントシステムが、第2ピストンと、フィルタと、第1ベントコンジットと、第2ベントコンジットと、ベントボディと、を備え、
前記第1ピストンが、前記第1ベントコンジットと、前記第2ベントコンジットと、を形成し、
前記第1ベントコンジットと前記ベントボディと前記第2ベントコンジットとが、前記剛直な導管から周囲雰囲気への流体連通を提供し得るように、構成され、
前記フィルタが、前記第1ベントコンジットから前記第2ベントコンジットへと通過する流体を濾過し得るように、構成され、
前記第2ピストンが、往復移動可能であるように構成されているとともに、バルブボディに対してシール可能に係合し、
前記第2ピストンが、前記第2コンジットから離間した位置から、前記第1ベントコンジットから前記第2ベントコンジットへの流体の流れを妨げる位置へと、往復運動し得るように、構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項8記載の装置において、
前記第2ピストンが、第2シール部材を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記ベントシステムが、剛直な導管と、流体チャネルと、フィルタと、を備え、
前記剛直な導管および前記流体チャネルが、前記シール容器と前記フィルタとの間における流体連通を提供し得るように、構成され、
前記フィルタが、液体および固体を保持し得るように、かつ、前記流体チャネルから周囲雰囲気へのガス連通を提供し得るように、構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項10記載の装置において、
前記剛直な導管が、ニードルを備えていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記支持体が、複数の前記シール容器を収容し得るよう構成されたラックに対して連結し得るよう構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項12記載の装置において、
前記流体レセプタクルが、さらに、前記支持体に対して着脱可能に係合し得るよう構成された位置合わせフィンを備えていることを特徴とする装置。 - 請求項13記載の装置において、
前記支持体が、前記位置合わせフィンに対して係合し得るよう構成された位置合わせグルーブを備えていることを特徴とする装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記流体レセプタクルが、さらに、前記支持体に対して着脱可能に係合し得るよう構成された位置合わせ突起を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項15記載の装置において、
前記支持体が、流体レセプタクルチャネルと、位置合わせグルーブと、を備え、
前記流体レセプタクルチャネルが、前記流体レセプタクルを収納し得るように、構成され、
前記位置合わせグルーブが、前記位置決め突起に対して着脱可能に係合し得るよう構成されていることを特徴とする装置。 - 生物学的流体を自動的に取り扱うための方法であって、
少なくとも1つのシール容器を通風し;
前記少なくとも1つのシール容器から少なくとも1つの対応カートリッジ内へと流体サンプルを抽出し;
その流体サンプルを出力容器へと移送し;
その出力容器を移動させる;
ことを特徴とする方法。 - 自動化したシステムを使用して流体サンプルを取り扱う方法であって、
サンプル容器から流体レセプタクル内へとサンプル流体を抽出し、
その際、前記流体レセプタクルを、流体抽出導管を備えたものとするとともに、第1キャビティを形成するものとし、さらに、第1ピストンと第2ピストンとを備えたものとし、さらに、前記第1ピストンを、前記第1キャビティ内に配置するとともに第2キャビティを形成し、前記第2ピストンを、前記第2キャビティ内に配置することを特徴とする方法。 - 請求項18記載の装置において、
さらに、前記サンプル容器を通風し;
前記第1ピストンを、第1流体コンジットと第2流体コンジットとを形成するものとし;
前記第1流体コンジットを、前記流体抽出導管に対して流体連通させ;
前記第1流体コンジットを、前記第1キャビティに対して流体連通させ;
前記第2ピストンを、前記第1キャビティが前記第2流体コンジットに対して流体連通した開放位置と、前記第1キャビティが前記第2流体コンジットに対して流体連通していない閉塞位置と、の間にわたって移動可能なものとし;
前記サンプル容器の前記通風に際しては、前記第2ピストンを前記開放位置とした状態で、前記流体抽出導管を前記サンプル容器内に挿入する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項18記載の装置において、
さらに、前記流体レセプタクルから出力容器内へと前記サンプル流体を導出することを特徴とする方法。 - 流体取扱いシステムであって、
複数のカートリッジからなるアレイを受領して搬送し得るように構成されたサンプル搬送システムと;
前記カートリッジ上の識別マークを読み取り得るように構成されたサンプルカタログ生成システムと;
前記カートリッジから流体サンプルを抽出し得るように構成されたサンプル抽出システム;
前記流体サンプルを出力容器内へと導出し得るよう構成されたサンプル導出システムと;
前記出力容器を搬送し得るよう構成されたコンベヤシステムと;
を具備していることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
前記サンプル搬送システムが、ラックコンベヤを備えていることを特徴とするシステム。 - 請求項22記載のシステムにおいて、
前記ラックコンベヤが、シール容器のラックに対して連結されたカートリッジラックを受領して輸送し得るように構成されていることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
前記サンプル抽出システムが、吸引システムを備えていることを特徴とするシステム。 - 請求項24記載のシステムにおいて、
前記吸引システムが、カートリッジの一部をシール容器内へと挿入し得るよう構成されているとともに、前記シール容器から流体サンプルを抽出し得るように構成されていることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
前記サンプルカタログ生成システムが、識別システムを備えていることを特徴とするシステム。 - 請求項26記載のシステムにおいて、
前記識別システムが、カートリッジのラック上の標示を読み取り得るように構成されていることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
前記コンベヤシステムが、端部コンベヤを備えていることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
前記サンプル導出システムが、流体導出システムを備えていることを特徴とするシステム。 - 請求項29記載のシステムにおいて、
前記流体導出システムが、既に抽出した流体サンプルを、所定の容器内へと導出し得るように、構成されていることを特徴とするシステム。 - 請求項21記載のシステムにおいて、
さらに、流体処理システムを具備していることを特徴とするシステム。
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